【手続補正書】
【提出日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び蛍光体が内面に形成された前面基板と、
電子源としての陰極が内面に形成され、前記前面基板と所定の間隔を有して対向配置された背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板との間に画面表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する封止枠体と、
前記前面基板の内面で、前記画面表示領域外に形成された暗電流検出用電極を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記暗電流検出用電極は前記陽極の形成面とほぼ同一面上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記暗電流検出用電極は電流計と直流バイアス電源を介して接地されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記電流計と前記直流バイアス電源が前記暗電流検出用電極と接地の間で直列接続されていることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記直流バイアス電源に予め設定された電圧値が前期陽極に供給される電圧よりも低いことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記暗電流検出用電極に端子が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記端子は前記前面基板の外面に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、真空中への電子放出を利用した画像表示装置に係わり、特に陽極電極と他の電極（制御電極、陰極等）との間に生じる異常放電発生時に流れる暗電流を検出する暗電流検出手段に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
高輝度，高精細に優れた画像表示装置として従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度，高精細の特徴を有するとともに、軽量，省スペースの平板状ディスプレイ（パネルディスプレイ）の要求が高まっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
図６は、ＦＥＤの基本構造を模式的に説明する一画素近傍の拡大断面図である。図６において、ＦＥＤは、内面に電界放出型の電子源としての陰極Ｋを有する陰極配線ＣＬと制御電極Ｇ１とを形成した背面基板ＳＵＢ１と、この背面基板ＳＵＢ１と対向する内面に陽極ＡＤＥと蛍光体ＰＨＳとブラックマトリクスＢＭとをそれぞれ形成した前面基板ＳＵＢ２とを有し、両者の内周縁に封止枠を介挿して貼り合わせ、その内部を真空状態にして構成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
また、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間隔を所定寸法に保持するために、当該背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間に絶縁性の間隔保持部材ＩＳＰを設けている構造もある。なお、この種の従来技術に関しては、例えば下記特許文献１及び特許文献２などを挙げることができる。
【特許文献１】特開平１０−１３４７０１号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６５０８号公報  このように構成されるＦＥＤは、背面基板ＳＵＢ１上の陰極配線ＣＬに設けた陰極Ｋと前面基板ＳＵＢ２上に設けた陽極ＡＤＥとの間に電子通過孔ＥＨＬを有する制御電極Ｇ１を設け、制御電極Ｇ１に陰極配線ＣＬに対して所定の電位差を与えることにより、陰極Ｋから電子Ｅを引き出し、この電子Ｅを制御電極Ｇ１の電子通過孔ＥＨＬを通過させ、陽極ＡＤＥ側の蛍光体ＰＨＳに射突させることにより画像表示が行われる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、このように構成されるＦＥＤは、陽極ＡＤＥと陰極配線ＣＬとの間の対向間が数ｍｍ程度の寸法を有して構成されており、陽極ＡＤＥには蛍光体ＰＨＳを効率良く発光させるために５ｋＶ〜３０ｋＶ程度の高電圧が印加される。また、制御電極Ｇ１には約１ｋＶ以下の電圧が、さらに陰極Ｋには数百Ｖ程度の電圧がそれぞれ印加される。このためにＦＥＤでは、陽極電圧が他の各電極電圧と比較して高いため、陽極ＡＤＥと他の電極の間である程度の確率で異常放電が発生してしまう可能性が常に存在していた。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、図６に示すような電極構造を有するＦＥＤでは、異常放電が陽極ＡＤＥと制御電極Ｇ１との間または陽極ＡＤＥと陰極Ｋとの間に発生したとき、制御電極Ｇ１又は陰極Ｋの電位が陽極ＡＤＥの電位とほぼ同電位までに上昇する。この結果、制御電極Ｇ１又は陰極Ｋの各駆動回路に陽極電位が印加されることになる。このため、制御電極Ｇ１及び陰極Ｋの各駆動回路の定格電圧は、精々数百Ｖ程度であるにも係わらず、その耐圧特性は陽極電圧に対して安全係数を見込んだものでなければ、異常放電発生時に各駆動回路が破壊されてしまう。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、陽極と各電極との間で異常放電が発生したときにその暗電流を検出し、陽極電圧を制御することにより、各駆動回路の耐電圧を低くし（抑え）、駆動回路素子のコストを低減させ、さらには異常放電の発生を防止させることにより、品質及び信頼性を向上させることができる画像表示装置を提供することにある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、暗電流検出手段を設けることにより、異常放電発生時に暗電流を検出し、検出電流値と予め設定した電流値を比較させて陽極電圧を制御する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上述した本発明の構成において、望ましくは、暗電流検出手段は、暗電流検出電極と電流計と直流バイアス電源とを直列接続させて構成され、暗電流検出電極は、画面表示領域外で陽極と隣接する周辺位置に設けるものである。さらに望ましくは、暗電流検出電極は、画面表示領域外で陽極と対向する位置に設けることにより、異常放電発生時に陽極から流れる暗電流を検出する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
以上、説明したように本発明による画像表示装置によれば、陽極と各電極との間で生じる異常放電の発生を抑止することにより、各駆動回路に異常放電による高電圧が印加される危険性を除去することができるので、駆動回路の耐圧を低くする（抑える）ことができ、これによって駆動回路素子の価格を低くする（抑える）ことができる。また、高耐圧性の駆動回路素子の使用が不要となるので、セットコストが安価となるとともに、延いては異常放電の発生を未然に抑止できることにより、品質及び信頼性を大幅に向上させることができるなどの極めて優れた効果が得られる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、この背面パネルＰＮ１上には、陰極配線ＣＬと非接触状態で交差し、かつｙ方向に延在し、ｘ方向に並設され、陰極配線ＣＬとの交差部に画素を形成して、陰極Ｋから放出する電子Ｅを前面パネルＰＮ２側に通過させる複数の電子通過孔ＥＨＬを有する制御電極Ｇ１が非接触状態で対向配置されている。背面基板ＳＵＢ１に形成される陰極配線ＣＬは、例えば銀などを含む導電性ペーストを印刷などによりパターニングし、焼成して形成されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、これらの陰極配線ＣＬの制御電極Ｇ１との交差部分の上面（前面基板ＳＵＢ２側）に配置される陰極Ｋは、例えばＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が用いられており、一例としてＡｇ−Ｂ−ＣＮＴペーストを印刷などによりパターニングさせ、焼成して形成されている。また、制御電極Ｇ１は、例えばニッケルなどの導電性金属板材からなる薄板にフォトリソグラフィ法によるエッチング加工法により円形状の電子通過孔ＥＨＬが多数穿設されて形成されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図２は、上述した陽極ＡＤＥ及び暗電流検出用電極ＤＣＳ等が形成された前面基板ＳＵＢ２を内面側から見た平面図を示したものである。図２において、前面基板ＳＵＢ２の内面に形成された暗電流検出用電極ＤＣＳは、具体的には図３に要部拡大断面図で示すように、この暗電流検出用電極ＤＣＳと対応する前面基板ＳＵＢ２の前面側（外面）に検出用電極端子ＤＣＴを形成し、この検出用電極端子ＤＣＴに前面基板ＳＵＢ２を貫通させてスルーホール接続され、電気的に接続される構成となっている。なお、図２，図３中、ＡＤＴは陽極ＡＤＥに直流電圧を供給する陽極電極端子、ＳＥＡは封止枠体が接着配置されるシール領域である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
これらの暗電流検出電極端子ＤＣＴ及び陽極電極端子ＡＤＴは、前面基板ＳＵＢ２にフォトリソグラフィ法によるエッチング加工法により貫通孔を形成し、この貫通孔内に銀などを含む導電性ペーストを印刷などによりパターニングし、焼成して形成され、内面側にそれぞれ形成される暗電流検出用電極ＤＣＳ及び陽極ＡＤＥと電気的に接続される構造となっている。なお、この暗電流検出電極端子ＤＣＴは、陽極ＡＤＥと接続される陽極電極端子ＡＤＴと同一工程で製作することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
このように構成されるＦＥＤは、陽極ＡＤＥには５〜３０ｋＶ程度の高電圧を供給し電圧値の可変可能な直流電源ＤＣＡが接続され、暗電流検出電極ＤＣＳには暗電流の流れを検出する電流計ＡＰＭと、陽極ＡＤＥに供給される高電圧よりもある程度低い予め設定された電圧値を有する直流電源ＤＣＤとが接地間に直列接続されている。また、陰極Ｋ及び制御電極Ｇ１には、各駆動回路からマトリクス駆動させる数１００Ｖ程度のパルス電圧Ｖｋ，Ｖｇがそれぞれ駆動タイミングに対応させて供給される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
このような構成において、暗電流検出用電極ＤＣＳに接続された電流計ＡＰＭで、検出される暗電流値が事前に設定された設定値以下であれば、陽極ＡＤＥの電極端子ＡＤＴに供給される直流電源ＤＣＡの陽極電圧は初期設定値の状態に保持される。そして、真空度の劣化などによって陽極ＡＤＥと制御電極Ｇ１との間または陽極ＡＤＥと陰極Ｋとの間に異常放電が発生し、電流計ＡＰＭが暗電流値の増大を検出した場合には、暗電流値が設定値以下となるように、陽極ＡＤＥに供給される直流電源ＤＣＡの電圧値を下げるように可変する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図４は、本発明による画像表示装置の他の実施例を模式的に説明する一画素近傍の拡大断面図であり、前述した図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図４において、図１と異なる点は、制御電極Ｇ１の上方には、この制御電極Ｇ１の各電子通過孔ＥＨＬと対向する領域に各電子ビームＥＢを通過させる電子ビーム通過孔ＡＨＬを有する集束電極Ｇ２が、非接触状態で陽極ＡＤＥに対向して配置されている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
この集束電極Ｇ２は、例えばニッケルなどの導電性金属板材からなる薄板にフォトリソグラフィ法によるエッチング加工法により円形状の電子ビーム通過孔ＡＨＬが多数穿設されて形成され、背面基板ＳＵＢ１の前面側に図示しない支持部材により取り付け固定される構造となっている。この集束電極Ｇ２には制御電極Ｇ１の電子通過孔ＥＨＬを通過した電子Ｅを陽極ＡＤＥに向かって集束させる約１ｋＶ程度の直流バイアス電源ＤＣＧが接続され、陰極Ｋ，制御電極Ｇ１に対して集束電極として動作させるような電位に設定し、陰極Ｋからの電子放出をトライオード動作化させても良い。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
このように構成されるＦＥＤに対して、陽極ＡＤＥと集束電極Ｇ２との間に異常放電が発生し、電流計ＡＰＭが暗電流値の増大を検出した場合でも、暗電流値が設定値以下となるように、陽極ＡＤＥに供給される直流電源ＤＣＡの電圧値を下げるように可変し、陽極ＡＤＥに供給される陽極電位に対して補正を行うことにより、異常放電の発生を事前に抑制することが可能となる。この結果、異常放電の発生による各駆動回路の破損を防止することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、このような異常放電が発生する可能性が高くなる理由の１つとして真空度の劣化がある。この真空度が劣化すると、陽極と制御電極との間または陽極と陰極との間に流れる暗電流が増大する。したがって、暗電流検出用電極ＤＣＳと電流計ＡＰＭと直流バイアス電源ＤＣＤとから構成される暗電流検出手段を設けることにより、電流計ＡＰＭによる暗電流値の検出程度を確認することによって真空度の劣化状態を監視することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図５は、本発明による画像表示装置のさらに他の実施例による暗電流検出手段の詳細な構成を説明する要部拡大断面図であり、前述した図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図５において、図３と異なる点は、前面基板ＳＵＢ２の内面側に形成した暗電流検出用電極ＤＣＳを前面基板ＳＵＢ２の内面に沿って引き出し、前面基板ＳＵＢ２の内面側端面に暗電流検出電極端子ＤＣＴを形成している点である。この図5の構成において、暗電流検出用電極ＤＣＳの引出し部分は、前面基板ＳＵＢ２と図示しない封止枠体の間を通過するように配置される。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
なお、前述した各実施例においては、画像表示装置の電子源としてカーボンナノチューブを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の方式の電子源を用いたディスプレイ，受像機などに適用しても前述と全く同様に効果が得られることは勿論である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
【図１】本発明による画像表示装置の一実施例による構成を模式的に示す一画素近傍の断面図である。
【図２】図１に示す画像表示装置の前面基板を内側から見た平面図である。
【図３】図１に示す暗電流検出手段の詳細な構成を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明による画像表示装置の他の実施例による構成を模式的に示す一画素付近の断面図である。
【図５】本発明による画像表示装置のさらに他の実施例による暗電流検出手段の詳細な構成を示す要部拡大断面図である。
【図６】画像表示装置の基本構造を模式的に示す一画素近傍の拡大断面図である。